JP3996429B2

JP3996429B2 - 膨張弁

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Publication number: JP3996429B2
Application number: JP2002111764A
Authority: JP
Inventors: 智川上; 道雄松本
Original assignee: TGK Co Ltd
Current assignee: TGK Co Ltd
Priority date: 2002-04-15
Filing date: 2002-04-15
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2022-04-15
Also published as: JP2003307372A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は膨張弁に関し、特に自動車用エアコンの冷凍サイクルで使用されて、高温・高圧の液冷媒を減圧・膨張させて低温・低圧の霧状の冷媒にするとともに、エバポレータ出口で冷媒の蒸発状態が適度な過熱度を持つように冷媒流量を調節する機能を持った膨張弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用エアコンでは、コンプレッサが冷媒ガスを圧縮して高温・高圧にし、これをコンデンサで冷却して凝縮液化し、液化された冷媒をレシーバ／ドライヤで気液分離した後、高温・高圧の液冷媒を膨張弁で減圧・膨張させることにより低温・低圧の冷媒にし、この低温・低圧にされた冷媒をエバポレータで蒸発させてコンプレッサへ戻している。
【０００３】
その膨張弁は、レシーバ／ドライヤからの高温・高圧の液冷媒を可変オリフィスを構成する弁部を通すことにより低温・低圧の冷媒にしてエバポレータに供給するとともに、エバポレータ出口における冷媒の圧力・温度を感知して弁部を通る冷媒の流量を制御し、冷房負荷の変動およびコンプレッサの回転数の変動に応じて冷媒量を制御する働きをする。
【０００４】
図１６は従来の膨張弁の構成例を示す中央縦断面図、図１７は従来の膨張弁の左側面図、図１８は従来の膨張弁の右側面図である。
膨張弁１は、その本体ブロック２の側部に、レシーバ／ドライヤから高温・高圧の冷媒を受けるよう高圧冷媒配管が接続されるポートＴ１と、この膨張弁１にて減圧・膨張された低温・低圧の冷媒をエバポレータへ供給するよう低圧冷媒配管が接続されるポートＴ２と、エバポレータ出口からの冷媒配管が接続されるポートＴ３と、コンプレッサへ至る冷媒配管が接続されるポートＴ４とが設けられている。
【０００５】
ポートＴ１からポートＴ２へ連通する冷媒通路には、弁座３が本体ブロック２と一体に形成され、その弁座３の上流側には、弁座３と対向してボール形状の弁体４が配置されている。これにより、弁座３と弁体４との間の隙間が高圧の冷媒を絞り膨張させることができる可変オリフィスを構成するようにしている。また、ポートＴ１側の冷媒通路には、弁体４を弁座３に着座させるよう付勢する圧縮コイルスプリング５が配置され、この圧縮コイルスプリング５は、アジャストねじ６によって受けられている。
【０００６】
本体ブロック２の上端部には、パワーエレメント７が設けられている。このパワーエレメント７は、内部空間を仕切るよう配置された可撓性のある金属薄板からなるダイヤフラム８と、このダイヤフラム８の下面に配置されたダイヤフラム受け盤９とを有し、ダイヤフラム８によって仕切られた上部の空間には、２種類以上の冷媒ガスと不活性ガスとが充填されている。
【０００７】
ダイヤフラム受け盤９の下方には、ダイヤフラム８の変位を弁体４へ伝達するロッド１０が配置されている。このロッド１０は、ポートＴ３，Ｔ４間の冷媒通路を横切って垂下する保持部１１によって保持されている。
【０００８】
この膨張弁１の弁体４は、パワーエレメント７が感知するエバポレータからの冷媒の温度および圧力に応じて開閉動作するため、ポートＴ１とポートＴ２とはロッド１０の伝達方向に段違いに形成され、そのポートＴ１に連通する冷媒通路とポートＴ２に連通する冷媒通路との間に弁部が設けられていて、ポートＴ３，Ｔ４は、ポートＴ１，Ｔ２とパワーエレメント７との間に形成されている。したがって、膨張弁１のエバポレータ接続側は、図１７に示したように、ポートＴ２の中心線とポートＴ３の中心線との間にピッチａを有し、その反対側は、図１８に示したように、ポートＴ１の中心線とポートＴ４の中心線との間にピッチａより大きなピッチｂを有している。そして、ポートＴ３，Ｔ４は、同軸上に配置されている。また、この膨張弁１の全長Ｌは、本体ブロック２の長手方向の長さとパワーエレメント７の厚さとの和で表されている。
【０００９】
以上の構成の膨張弁１において、エバポレータからポートＴ３に戻ってきた冷媒の温度が低下するか圧力が高くなると、パワーエレメント７のダイヤフラム８は上方に変位する。これにより、ロッド１０が圧縮コイルスプリング５に押されて上方へ移動し、弁体４と弁座３との間の流路面積が減って、エバポレータに送り込まれる冷媒の流量が減少する。
【００１０】
逆に、エバポレータからの冷媒の温度が上昇するか圧力が低下すると、パワーエレメント７のダイヤフラム８は下方に変位し、ロッド１０は圧縮コイルスプリング５の付勢力に抗して押し下げられる。そのため、弁体４と弁座３との間の流路面積が増加し、エバポレータに送り込まれる冷媒の流量が増加する。
【００１１】
ところで、エンジンルームや車室内においては、パイプ類や制御部品などが増えてきているので、膨張弁をレイアウトする際にスペースがなく、また、車室内はできるだけ広くしたいことから、膨張弁はなるべくコンパクトにしたいというニーズがある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の膨張弁は、ポートＴ１から入った冷媒を絞り膨張をさせてポートＴ２に流すために、それらの間に可変のオリフィスを構成する弁部を設ける必要があり、ポートＴ４とポートＴ１とのピッチと、ポートＴ３とポートＴ２とのピッチがそれぞれ異なっていることから、全長Ｌが大きくなって、車両に実装するときのエアコンシステムのレイアウトが制約されるという問題点があった。
【００１３】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、軽量・コンパクトで、レイアウトの自由度を増やすことができる膨張弁を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記問題を解決するために、第１のポートに導入した高温・高圧の液冷媒を断熱膨張させて低温・低圧にした後、第２のポートより導出する弁部と、第３のポートに導入して第４のポートに導出される冷媒の圧力および温度に応じて前記弁部の開度を制御するパワーエレメントとを備え、前記第１のポートと前記第２のポートとを同軸または実質的に同軸にレイアウトし、前記第１のポートから前記弁部の上流側に通じる本体ブロック内部の第１の通路と前記第２のポートから前記弁部の下流側に通じる前記本体ブロック内部の第２の通路とを段違いに形成した膨張弁において、前記第３のポートは、前記本体ブロックの長さ方向に短くなるよう扁平した形状に形成されて、前記第２の通路が前記第３のポートの側にオフセットされる量を確保したことを特徴とする膨張弁が提供される。
【００１５】
このような膨張弁によれば、高温・高圧の冷媒を導入する第１のポートと断熱膨張により低温・低圧になった冷媒を導出する第２のポートとを同軸または実質的に同軸に形成したことにより、本体ブロックの長さを短くすることができ、弁部を構成する部分は、第１のポートから弁部の上流側に通じる第１の通路と第２のポートから弁部の下流側に通じる第２の通路とを段違いに形成することで確保し、さらに、第３のポートを本体ブロックの長さ方向に短くなるよう扁平した形状に形成することで、第２の通路が第３のポートの側にオフセットされる量を確保している。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明するが、先に本発明の関連技術について説明する。
【００１７】
図１は本発明の第１の関連技術に係る膨張弁の構成例を示す中央縦断面図、図２は本発明の第１の関連技術に係る膨張弁の左側面図、図３は本発明の第１の関連技術に係る膨張弁の右側面図である。なお、図１ないし図３において、図１６ないし図１８に示した構成要素と同じまたは同等の構成要素については同じ符号を付してある。
【００１８】
この第１の関連技術に係る膨張弁１ａは、その本体ブロック２の側部に、レシーバ／ドライヤから高温・高圧の冷媒を受けるよう高圧冷媒配管が接続されるポートＴ１と、この膨張弁１ａにて減圧・膨張された低温・低圧の冷媒をエバポレータへ供給するための低圧冷媒配管が接続されるポートＴ２と、エバポレータ出口からの冷媒配管が接続されるポートＴ３と、コンプレッサへ至る冷媒配管が接続されるポートＴ４とが設けられている。本体ブロック２は、アルミニウムまたは樹脂によって作られている。
【００１９】
ポートＴ１には、これと同軸の冷媒通路１２が本体ブロック２の中心に向かって穿設されている。ポートＴ２は、ポートＴ１と同軸またはほぼ同軸に形成されており、その奥には、ポートＴ２よりも中心線がポートＴ３側にオフセットされた状態で冷媒通路１３が穿設されている。高圧側の冷媒通路１２がポートＴ１とほぼ同軸に形成されている状態は、図３にも示され、低圧側の冷媒通路１３がポートＴ３側にオフセットされた状態でポートＴ２に形成されている状態は、図２にも示されている。また、ポートＴ３，Ｔ４は、同軸上に配置されている。
【００２０】
このように、ポートＴ１がポートＴ２とほぼ同軸上に配置され、ポートＴ３がポートＴ４と同軸上に配置されていることから、ポートＴ２の中心線とポートＴ３の中心線との間のピッチａは、ポートＴ１の中心線とポートＴ４の中心線との間のピッチｂとほぼ同じになり、従来の膨張弁に比べて、ピッチａとピッチｂとの差の分だけ、本体ブロック２の長さが短くなっている。
【００２１】
なお、第１の関連技術では、ポートＴ１の径をポートＴ２の径と異なる大きさにしてあるため、ポートＴ１をポートＴ２と同軸上に形成しても、誤って、ポートＴ１とポートＴ２とを逆にして組み立ててしまう危険性はないが、ポートＴ１の径とポートＴ２の径とが同じ大きさの場合には、ポートＴ１の中心線とポートＴ２の中心線とを微少にずらすことで誤組み立てを防止することができる。好ましくは、ピッチａとピッチｂとの差を多くとも５ｍｍ程度にすることで、誤組み立てを十分に防止することができる。
【００２２】
高圧側の冷媒通路１２から低圧側の冷媒通路１３へ連通する冷媒通路には、弁座３が本体ブロック２と一体に形成され、その弁座３の上流側には、弁座３に対向してボール状の弁体４が配置されている。これにより、弁座３と弁体４との間の隙間が高圧の冷媒を絞る可変オリフィスを構成することになる。また、弁座３の上流側の空間には、弁体４を弁座３に着座させるよう付勢する圧縮コイルスプリング５が配置され、この圧縮コイルスプリング５は、アジャストねじ６によって受けられている。このアジャストねじ６は、本体ブロック２の中心側に設けられたねじ部１４によって本体ブロック２に螺着されており、その下側にはＯリング１５が嵌め込まれていて、高圧の冷媒が漏れないようにしている。アジャストねじ６は、ねじ込み量を調節することにより圧縮コイルスプリング５の荷重を変化させることができ、それによって弁部が開き始めるときのこの膨張弁１ａのセット値が調整される。このねじ部１４を本体ブロック２の中心側に設けたことにより、セット値の調整時におけるＯリング１５の可動範囲を本体ブロック２の下端開口部の近傍に設定できる。このため、Ｏリング１５よりも図の下側にねじ部を設ける必要がないため、従来の膨張弁に比べて、ねじ山の長さの分だけ、本体ブロック２の長さをさらに短縮することができる。
【００２３】
本体ブロック２の上端部には、パワーエレメント７が設けられている。このパワーエレメント７は、厚い金属製のハウジングによって囲まれた空間を仕切るよう配置された可撓性のある金属薄板からなるダイヤフラム８を有し、その下面には、ダイヤフラム８の変位を受けるダイヤフラム受け盤９が配置されている。ダイヤフラム８の上部空間は、感温室を構成し、ここに２種類以上の冷媒ガスと不活性ガスとが充填されている。この第１の関連技術では、感温室を小さくして、パワーエレメント７の厚さを薄くし、これによって、膨張弁１ａの全長Ｌをさらに短縮するようにしている。
【００２４】
ダイヤフラム受け盤９の下方には、ダイヤフラム８の変位を弁体４へ伝達するロッド１０が配置されている。このロッド１０は、ポートＴ３，Ｔ４に連通している冷媒通路を横切って垂下する保持部１１により保持されている。ロッド１０は、その上端部がダイヤフラム受け盤９の下面に当接されているが、その当接面はロッド１０の軸線に直角に交わる平面に対して傾斜されていて、ダイヤフラム８の軸線方向の動きが、ロッド１０に軸線方向の荷重を与えるとともに横方向の荷重をも与えるようにしている。これにより、ダイヤフラム８の動きをロッド１０に伝えるとき、ロッド１０に横荷重の分力が働き、ポートＴ１における高圧冷媒に圧力変動があったときにロッド１０の動作が敏感に反応しないようにしてロッド１０の長手方向の振動を抑制している。
【００２５】
さらに、ポートＴ１〜Ｔ４の径を必要最小限の大きさにすることによって、膨張弁１ａの全長Ｌをさらに短縮することが可能である。
なお、本体ブロック２には、ポートＴ１〜Ｔ４の中央軸線に平行な２つの取付穴１６が貫通して形成されている。これらの取付穴１６は、本体ブロック２を、高圧冷媒配管とコンプレッサへ至る冷媒配管との先端部を保持している取付板および低圧冷媒配管とエバポレータ出口からの冷媒配管との先端部を保持している取付板で挟んでこれらを一緒に固定するためのボルトを挿通するためのものである。
【００２６】
以上の構成の膨張弁１ａにおいて、エバポレータからポートＴ３に戻ってきた冷媒の温度が低下すると、パワーエレメント７の感温室の温度が下がり、感温室内の冷媒ガスがダイヤフラム８の内表面にて凝縮する。これにより、パワーエレメント内の圧力が低下してダイヤフラム８が上方に変位するので、ロッド１０が圧縮コイルスプリング５に押されて上方へ移動する。その結果、弁体４が弁座３側に移動することにより高圧の冷媒の流路面積が減り、エバポレータに送り込まれる冷媒の流量が減少する。これは、エバポレータからポートＴ３に戻ってきた冷媒の圧力が増加した場合も同様に作用する。
【００２７】
逆に、エバポレータからの冷媒の温度が上昇すると、パワーエレメント７の感温室内の圧力が上昇することにより、ロッド１０は圧縮コイルスプリング５の付勢力に抗して押し下げられる。そのため、弁体４が弁座３から離れる方向に移動することになり、高圧の冷媒の流路面積が増加して、エバポレータに送り込まれる冷媒の流量が増加する。これは、エバポレータからポートＴ３に戻ってきた冷媒の圧力が減少した場合も同様に作用する。
【００２８】
図４は本発明の第２の関連技術に係る膨張弁の構成例を示す中央縦断面図、図５は本発明の第２の関連技術に係る膨張弁の左側面図、図６は本発明の第２の関連技術に係る膨張弁の右側面図である。なお、図４ないし図６において、図１ないし図３に示した構成要素と同じまたは同等の構成要素については同じ符号を付して、その詳細は省略する。
【００２９】
この第２の関連技術に係る膨張弁１ｂは、第１の関連技術に係る膨張弁１ａと比較して、アジャストねじ６の代わりに圧入部材１７を使用した点と、本体ブロック２の側面に隆起部１８を一体に設け、その隆起部１８に取付穴１６を設けた点で異なる。
【００３０】
すなわち、この第２の関連技術に係る膨張弁１ｂは、図４に示したように、圧縮コイルスプリング５を収容している空間を形成するよう図の下方へ延びる筒状部１９が本体ブロック２と一体に形成されており、この筒状部１９の下部開口部よりプレス成形した圧入部材１７を圧入している。この圧入部材１７の圧入量を調節することにより圧縮コイルスプリング５の荷重が変化されて、この膨張弁１ｂのセット値が調整される。セット値を調整した後は、筒状部１９および圧入部材１７を溶着して圧入部材１７の本体ブロック２への固着と圧縮コイルスプリング５を収容している空間の封止とを行っている。この構成にすることにより、第１の関連技術に係る膨張弁１ａで使用していたＯリング１５が不要になり、シール性能を完全にすることができる。
【００３１】
また、この第２の関連技術に係る膨張弁１ｂは、図５および図６に示したように、本体ブロック２の側面に隆起部１８を一体に設けている。この隆起部１８には、ポートＴ１〜Ｔ４の中央軸線に平行な２つの取付穴１６が貫通して形成されている。これらの取付穴１６は、本体ブロック２に低圧冷媒配管とエバポレータ出口からの冷媒配管との先端部を保持している取付板を固定するためのボルトを挿通するためのものである。また、図６に示したように、本体ブロック２には、ポートＴ１〜Ｔ４の中央軸線に平行な２つの取付穴２０が形成されており、この取付穴２０には、雌ねじが切られている。これらの取付穴２０は、高圧冷媒配管とコンプレッサへ至る冷媒配管との先端部を保持している取付板を本体ブロック２にボルトで螺着するのに使用される。
【００３２】
図７は本発明の第１の実施の形態に係る膨張弁の構成例を示す中央縦断面図、図８は本発明の第１の実施の形態に係る膨張弁の左側面図、図９は本発明の第１の実施の形態に係る膨張弁の右側面図である。なお、図７ないし図９において、図４ないし図６に示した構成要素と同じまたは同等の構成要素については同じ符号を付して、その詳細は省略する。
【００３３】
この第１の実施の形態に係る膨張弁１ｃは、基本的には、第２の関連技術に係る膨張弁１ｂとほとんど同じであるが、切削部品の圧入部材１７ａを用いている点と、本体ブロック２のポートＴ１，Ｔ２が形成されている部分をテーパ形状にしている点と、２つの取付穴１６だけを有している点と、エバポレータ出口からの冷媒配管が接続されるポートＴ３を長円形状にした点と、高圧側の冷媒通路１２をポートＴ１の中心線よりもポートＴ４の反対側にオフセットして形成している点で異なる。
【００３４】
すなわち、この第１の実施の形態に係る膨張弁１ｃは、圧縮コイルスプリング５の荷重調整を切削部品の圧入部材１７ａの圧入量で行い、その外側先端部の回りを筒状部１９に溶着して圧縮コイルスプリング５を収容している空間をシールしている。
【００３５】
また、本体ブロック２に形成されているポートＴ１，Ｔ２の直径が比較的小さい場合は、その部分の本体ブロック２は、比較的肉厚になるが、その部分をテーパ形状にして無駄肉を削ることにより、この第１の実施の形態に係る膨張弁１ｃを軽量化している。本体ブロック２は、長い引き抜き材をカットして加工する関係上、引き抜き材として、ポートＴ１，Ｔ２が形成される部分の外形をテーパ形状にカットしたものを用いることができ、その分、材料費を低減することができる。
【００３６】
さらに、エバポレータ出口からの冷媒配管が接続されるポートＴ３を図の上下方向に短い長円形状にしたことで、低圧側の冷媒通路１３をポートＴ３側により近づけることができ、本体ブロック２の長さをさらに短縮することができる。なお、長円形状のポートＴ３にエバポレータ出口からの冷媒配管を接続する場合は、その接続部のシールをＯリングで行うのは難しいので、長円形状のシールワッシャと呼ばれるガスケットにてシールすることになる。
【００３７】
また、高圧側の冷媒通路１２は、その中心線がポートＴ１の中心線よりもポートＴ４の反対側にオフセットして形成されている。これにより、高圧側の冷媒通路１２と低圧側の冷媒通路１３との段違いの間隔を広げることができるので、高圧側の冷媒通路１２をポートＴ１と同軸に形成すると寸法的に弁座３を形成することが難しい場合に有用である。
【００３８】
図１０は本発明の第２の実施の形態に係る膨張弁の構成例を示す中央縦断面図、図１１は本発明の第２の実施の形態に係る膨張弁の左側面図、図１２は本発明の第２の実施の形態に係る膨張弁の右側面図である。なお、図１０ないし図１２において、図１ないし図９に示した構成要素と同じまたは同等の構成要素については同じ符号を付して、その詳細は省略する。
【００３９】
この第２の実施の形態に係る膨張弁１ｄは、第１の実施の形態に係る膨張弁１ｃと比較して、本体ブロック２に形成されているポートＴ３，Ｔ４を長円形状にした点および膨張弁の基本機能からなる膨張弁ユニットを本体ブロック２に挿入して構成される点で異なる。
【００４０】
すなわち、この第２の実施の形態に係る膨張弁１ｄは、ポートＴ３，Ｔ４を図の上下方向に短い長円形状にしている。これにより、ポートＴ３，Ｔ４は、一般に、冷媒が通過するときの抵抗を減らすために大きな直径にしているが、これを長円形状にすることによって、冷媒通路の大きな断面積を確保しつつ、本体ブロック２の長手方向の長さを短縮することが可能になり、さらなる小型化と軽量化を達成することができる。
【００４１】
本体ブロック２に挿入される膨張弁ユニットは、パワーエレメント７と弁部とから構成されている。パワーエレメントは、そのロアハウジングの内周縁部が図の上方へ屈曲されており、その内壁面には、ねじが切られている。
【００４２】
弁部は、その上端部がパワーエレメント７のロアハウジングの内周縁部に螺着されたボディ２１を有している。このボディ２１の中央軸線位置には、ロッド１０が軸線方向に進退自在に配置されており、その上端部はダイヤフラム受け盤９の下面に当接されている。ロッド１０の下端部は、ボール形状の弁体４がスポット溶接されており、この弁体４は、ボディ２１の下方部分に形成された弁座３と協働して可変オリフィスを構成している。
【００４３】
ボディ２１の上部には、ロッド１０の上部を保持するホルダ２２が配置されている。このホルダ２２は、中心にロッド１０を挿通し、中心から３方向に延びる脚部をボディ２１の上部空間に嵌め込むことによってロッド１０を軸線位置に保持する。ホルダ２２には、ロッド１０に対して横荷重を与える圧縮コイルスプリング２３が配置されている。
【００４４】
ロッド１０は、また、これに嵌着されたストッパを介して圧縮コイルスプリング５により図の上方へ、すなわち弁閉方向へ付勢されている。
さらに、弁部のボディ２１は、高圧側の冷媒通路１２および低圧側の冷媒通路１３に対応する位置に開口部を有し、かつ、ポートＴ３，Ｔ４に連通する通路とホルダ２２を収容している空間とを連通させる冷媒感知孔を有している。
【００４５】
この膨張弁ユニットは、弁体４を弁閉方向へ付勢する圧縮コイルスプリング５が高圧側ではなく、弁体４とパワーエレメント７との間の低圧側に配置されているため、この膨張弁ユニットの全長を短くすることができる。
【００４６】
また、この膨張弁ユニットは、パワーエレメント７のロアハウジングにボディ２１の上部に螺着することによって組み立てられるが、ボディ２１をロアハウジングに螺入するねじ込み量を調節することによって圧縮コイルスプリング５の荷重を調節し、この膨張弁ユニットのセット値を調整している。セット値の調整後、ボディ２１とロアハウジングとの螺着部は、溶接またはねじロックの塗布により固定される。このようにして組み立てられた膨張弁ユニットは、本体ブロック２に挿入され、ボディ２１の上部外周面に設けられたねじ部を使って本体ブロック２に螺着される。
【００４７】
図１３は本発明の第３の実施の形態に係る膨張弁の構成例を示す中央縦断面図、図１４は本発明の第３の実施の形態に係る膨張弁の左側面図、図１５は本発明の第３の実施の形態に係る膨張弁の右側面図である。なお、図１３ないし図１５において、図１０ないし図１２に示した構成要素と同じまたは同等の構成要素については同じ符号を付して、その詳細は省略する。
【００４８】
この第３の実施の形態に係る膨張弁１ｅは、基本的には、第２の実施の形態に係る膨張弁１ｄとほとんど同じであるが、ポートＴ１，Ｔ２が形成されている本体ブロック２の余分な肉厚部分をカットして、より軽量化を図っている。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、高温・高圧の冷媒が導入される第１のポートを断熱膨張された冷媒を導出する第２のポートと同軸または実質的に同軸にレイアウトし、かつ、第１のポートから弁部の上流側に通じる本体ブロック内部の第１の通路と第２のポートから弁部の下流側に通じる本体ブロック内部の第２の通路とを段違いに形成する構成にした。第１の通路と第２の通路とを段違いにして弁部を構成したことにより、第１のポートと第４のポートとの間の第１のピッチと第２のポートと第３のポートとの間の第２のピッチとをほぼ同じにすることができ、第１のピッチと第２のピッチとの差の分だけ、本体ブロックの全長を短くすることができる。
【００５０】
また、アジャストねじのねじ部をＯリングより内側の本体ブロック内部に設けたことにより、従来、Ｏリングより外側に必要であったねじ部が不要となって、本体ブロックの全長を短くすることができる。
【００５１】
さらに、各ポートの径を必要最小に設計し、パワーエレメントの厚さを薄くすることで、さらに膨張弁の全長を短くすることができ、トータルで、従来の膨張弁と比較して、全長で約３８％短縮することができ、これに伴って、重量では約３３％の軽量化を達成することができる。
【００５２】
また、第３および第４のポートを本体ブロックの長手方向に扁平した形状に形成することで、本体ブロックの長さをさらに短縮することができ、さらに、弁体を弁閉方向に付勢する圧縮コイルスプリングを弁体とパワーエレメントとの間に配置した弁部にすることで、本体ブロックの長さをさらに短縮することが可能になる。しかも、本体ブロックをその余分な肉厚部分がカットされた形状にすることで、さらなる軽量化が可能になる。
【００５３】
そして、このように軽量でコンパクトな膨張弁にすることができるため、エアコンシステムにおける膨張弁のレイアウトの自由度を増すことができるとともに、エアコンシステムの軽量・コンパクト化に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の関連技術に係る膨張弁の構成例を示す中央縦断面図である。
【図２】本発明の第１の関連技術に係る膨張弁の左側面図である。
【図３】本発明の第１の関連技術に係る膨張弁の右側面図である。
【図４】本発明の第２の関連技術に係る膨張弁の構成例を示す中央縦断面図である。
【図５】本発明の第２の関連技術に係る膨張弁の左側面図である。
【図６】本発明の第２の関連技術に係る膨張弁の右側面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る膨張弁の構成例を示す中央縦断面図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る膨張弁の左側面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る膨張弁の右側面図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る膨張弁の構成例を示す中央縦断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る膨張弁の左側面図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る膨張弁の右側面図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態に係る膨張弁の構成例を示す中央縦断面図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態に係る膨張弁の左側面図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態に係る膨張弁の右側面図である。
【図１６】従来の膨張弁の構成例を示す中央縦断面図である。
【図１７】従来の膨張弁の左側面図である。
【図１８】従来の膨張弁の右側面図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ膨張弁
２本体ブロック
３弁座
４弁体
５圧縮コイルスプリング
６アジャストねじ
７パワーエレメント
８ダイヤフラム
９ダイヤフラム受け盤
１０ロッド
１１保持部
１２冷媒通路
１３冷媒通路
１４ねじ部
１５Ｏリング
１６取付穴
１７，１７ａ圧入部材
１８隆起部
１９筒状部
２０取付穴
２１ボディ
２２ホルダ
２３圧縮コイルスプリング

Claims

第１のポートに導入した高温・高圧の液冷媒を断熱膨張させて低温・低圧にした後、第２のポートより導出する弁部と、第３のポートに導入して第４のポートに導出される冷媒の圧力および温度に応じて前記弁部の開度を制御するパワーエレメントとを備え、
前記第１のポートと前記第２のポートとを同軸または実質的に同軸にレイアウトし、
前記第１のポートから前記弁部の上流側に通じる本体ブロック内部の第１の通路と前記第２のポートから前記弁部の下流側に通じる前記本体ブロック内部の第２の通路とを段違いに形成した膨張弁において、
前記第３のポートは、前記本体ブロックの長さ方向に短くなるよう扁平した形状に形成されて、前記第２の通路が前記第３のポートの側にオフセットされる量を確保したことを特徴とする膨張弁。
前記第４のポートは、前記本体ブロックの長さ方向に短くなるよう扁平した形状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の膨張弁。
前記第２の通路は、中心線が前記第２のポートの中心線よりも前記第３のポートの側にオフセットして形成されていることを特徴とする請求項１記載の膨張弁。
前記第１の通路は、中心線が前記第１のポートの中心線よりも前記第４のポートの反対側にオフセットして形成されていることを特徴とする請求項１記載の膨張弁。
前記弁部の上流側に配置されて前記弁部の弁体を弁閉方向に付勢するスプリングと、前記本体ブロックへの圧入量により前記スプリングの荷重を調整するようにした圧入部材とを備えていることを特徴とする請求項１記載の膨張弁。
前記圧入部材は、前記スプリングの荷重を調整した後、外側先端部分を前記本体ブロックに溶着して固定およびシールを行うようにしたことを特徴とする請求項６記載の膨張弁。
前記パワーエレメントによって駆動されるロッドと、前記ロッドを保持するボディと、前記ボディの前記パワーエレメントと反対側の端部に形成された弁座と、前記弁座に外側から対向するよう配置されて前記ロッドの前記パワーエレメントと反対側の端部に固着された弁体と、前記弁体と前記パワーエレメントとの間に配置されて前記ロッドを前記パワーエレメントの方向に付勢するスプリングとを有する前記弁部を前記パワーエレメントに結合してユニットを構成し、前記スプリングの荷重の調整を前記弁部と前記パワーエレメントとの結合位置で行い、前記ユニットの前記ボディを前記本体ブロックに装着して構成されていることを特徴とする請求項１記載の膨張弁。